(57)【要約】  コンパクト且つ低コストでありながら、多層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録／再生を行うことができる光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置を提供するために、光ディスクの透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）とし、（１）式を満たす透明基板厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たし、  ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．１      （１）  −０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つ対物レンズ及び光ピックアップ装置とする。
2011065276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
プラスチック材料からなり、
前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、（１）式を満たすカバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たし、
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．１      （１）
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つことを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記カバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）が、以下の（３）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （３）
【請求項３】
波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
ガラス材料からなり、
前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、（４）式を満たすカバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たし、
ＴＭＡＸ×０．７５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （４）
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つことを特徴とする対物レンズ。
【請求項４】
前記カバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）が、以下の（５）式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の対物レンズ。
ＴＭＡＸ×０．８≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×０．９５      （５）
【請求項５】
波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
常温（２５±３℃）、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）、常温（２５±３℃）における前記波長λ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、
常温（２５±３℃）、かつ、前記透明基板厚Ｔにおいて、前記対物レンズの焦点距離ｆと倍率変化ΔＭの積に対する３次球面収差の変化率ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）（λｒｍｓ／ｍｍ）が（６）式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
−０．００３≦Ｍ≦０．００３                （２）
２１＜｜ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）｜＜２５      （６）
【請求項６】
波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
常温（２５±３℃）、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）としたとき、
常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔにおいて、前記対物レンズの倍率を変化させた際に発生する３次球面収差ΔＳＡ３（λｒｍｓ）と５次球面収差ΔＳＡ５（λｒｍｓ）が（７）式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
４．２＜ΔＳＡ３／ΔＳＡ５＜５．２        （７）
【請求項７】
前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、前記有効半径内において正弦条件違反量が負の極大値を持たないことを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、更に、前記正の極大値よりも光軸に近い位置で、正弦条件違反量が負の極大値を持つことを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項９】
常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する５次コマ収差ＣＭ５（λｒｍｓ）が（８）式を満たすことを特徴とする請求項１から８までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
０．０２＜｜ＣＭ５｜＜０．０５                  （８）
【請求項１０】
常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ３（λｒｍｓ）が（９）式を満たすことを特徴とする請求項９に記載の対物レンズ。
０≦｜ＣＭ３｜＜０．０２                        （９）
【請求項１１】
波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
常温（２５±３℃）、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）としたとき、
常温（２５±３℃）、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する５次コマ収差ＣＭ５（λｒｍｓ）が（８）式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
−０．００３≦Ｍ≦０．００３          （２）
０．０２＜｜ＣＭ５｜＜０．０５        （８）
【請求項１２】
常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ３（λｒｍｓ）が（９）式を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の対物レンズ。
０≦｜ＣＭ３｜＜０．０２                    （９）
【請求項１３】
前記対物レンズはプラスチック材料からなることを特徴とする請求項５から１２までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、前記カバーガラス厚Ｔが（１）式を満たすことを特徴とする請求項１３に記載の対物レンズ。
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．１      （１）
【請求項１５】
前記カバーガラス厚Ｔと前記倍率Ｍが（３）式及び（１０）式を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の対物レンズ。
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （３）
Ｍ＝０                                  （１０）
【請求項１６】
前記対物レンズはガラス材料からなることを特徴とする請求項５から１２までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項１７】
前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、前記カバーガラス厚Ｔが（４）式を満たすことを特徴とする請求項１６に記載の対物レンズ。
ＴＭＡＸ×０．７５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （４）
【請求項１８】
前記カバーガラス厚Ｔと前記倍率Ｍが（５）式及び（１０）式を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の対物レンズ。
ＴＭＡＸ×０．８≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×０．９５      （５）
Ｍ＝０                                  （１０）
【請求項１９】
前記正弦条件違反量の正の極大値をＯＳＣＭＡＸ（ｍｍ）とし、常温（２５±３℃）における前記波長λ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、（１１）式を満たすことを特徴とする請求項１から１８までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
０．００３＜ＯＳＣＭＡＸ／ｆ＜０．０２２      （１１）
【請求項２０】
高温（５５±３℃）、かつ、前記最大の透明基板厚ＴＭＡＸと等しいカバーガラス厚において、前記対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、前記対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態において、前記対物レンズを傾けた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＬＴ）（λｒｍｓ）と、カバーガラスを同量傾けた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＤＴ）（λｒｍｓ）が（１２）式を満たすことを特徴とする請求項１から３、請求項５から１７、請求項１９のいずれか一項に記載の対物レンズ。
０．３≦｜ＣＭ（ＬＴ）／ＣＭ（ＤＴ）｜≦０．８    （１２）
【請求項２１】
常温（２５±３℃）、かつ、前記最大の透明基板厚ＴＭＡＸと等しいカバーガラス厚において、前記対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、前記対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率Ｍ１と、常温（２５±３℃）、かつ、前記透明基板厚のうち最小の透明基板厚ＴＭＩＮと等しいカバーガラス厚において、前記対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、前記対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率Ｍ２が（１３）式を満たすことを特徴とする請求項１から３、請求項５から１７、請求項１９又は２０のいずれか一項に記載の対物レンズ。
０≦Ｍ１／Ｍ２＜０．９２              （１３）
【請求項２２】
常温（２５±３℃）における前記波長λ１に対する前記対物レンズの屈折率Ｎと、前記光源側の光学面の有効径最周辺における傾斜角θ（度）が（１４）式を満たすことを特徴とする請求項１から２１までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
−５９．８×Ｎ＋１６２＜θ＜−５９．８×Ｎ＋１６６    （１４）
【請求項２３】
前記透明基板厚のうち最小の透明基板厚をＴＭＩＮとし、前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸとしたとき、（１５）式を満たすことを特徴とする請求項１から２２までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
０．０３（ｍｍ）＜ＴＭＡＸ−ＴＭＩＮ＜０．０６（ｍｍ）    （１５）
【請求項２４】
常温（２５±３℃）における前記波長λ１に対する前記対物レンズの屈折率をＮ、前記光ディスク側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）（ｍｍ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さをＨ（ｍｍ）としたとき、（１６）式を満たすことを特徴とする請求項１から２３までのいずれか一項に記載の対物レンズ。
−２．８×Ｎ＋５．１＜Ｈ＜−２．８×Ｎ＋５．４      （１６）
但し、非球面変形量Ｘ（ｈ）は、前記光ディスク側の光学面の面頂点に接する平面から非球面までの光軸方向の距離で規定し、前記平面から前記光源側に変形する場合を負、前記平面から前記光ディスク側に変形する場合を正とし、Ｈは有効半径を１とした場合の相対値とする。
【請求項２５】
請求項１から２４までのいずれか一項に記載の対物レンズと、光軸方向に移動可能なカップリングレンズとを有し、前記カップリングレンズを光軸方向に移動させることによって、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２６】
前記カップリングレンズは単玉レンズからなることを特徴とする請求項２５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２７】
前記カップリングレンズは正のレンズ群及び負のレンズ群の２群構成からなり、前記正のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを移動させることによって、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択することを特徴とする請求項２５に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚さ方向に３つ以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）を行う高密度光ディスクシステムが知られており、その一例であるＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４．７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２５ＧＢの情報の記録が可能である。【０００３】
ところで、従来のＢＤは１層もしくは２層の情報記録面を有しているものが多いが、１枚のＢＤに、より大きなデータを保存したいという市場の要求から、３層以上の情報記録面を有するＢＤについても実用化を目指して研究が進んでいる。しかるに、情報の記録／再生を行う際の光束のＮＡが０．８５と大きいため、複数の情報記録面を有するＢＤでは、一の情報記録面に対して最小の球面収差を付与するようにすると、透明基板厚が異なる他の情報記録面においては球面収差が増大し、適切に情報の記録／再生を行えなくなるという問題がある。かかる球面収差の問題は情報記録面の数が多くなるほど（すなわち、表面からの距離が最も小さい情報記録面と表面からの距離が最も大きい情報記録面との間隔が大きくなるほど）顕在化する。【０００４】
これに対し特許文献１には、光源と対物レンズとの間に配置したカップリングレンズを光軸方向に移動させることで対物レンズの倍率を変更し、選択した情報記録面に対して、３次球面収差を抑えた光束を集光させることができる光ピックアップ装置が開示されている。また、特許文献２には、２層の情報記録面を有するＢＤ用のプラスチック製の対物レンズが開示されている。尚、情報の記録／再生を行うべき情報記録面をある情報記録面から他の情報記録面へと変える動作を、本明細書では「フォーカスジャンプ」と呼ぶことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１４４７６３号明細書
【特許文献２】特開２００９−２１１７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然るに、上記の特許文献１に記載された光ピックアップ装置により、例えば３層以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録／再生を行う為には、いずれかの情報記録面を選択する際に、カップリングレンズの移動距離が長く必要になる。カップリングレンズの移動距離が長くなると、光源から対物レンズまでの光路長が長くなり、例えば光ピックアップ装置の小型化を図れないという問題がある。又、カップリングレンズを駆動する大型のアクチュエータが必要になり、コストも増大するという問題がある。特に、小型化が要求される薄型の光ピックアップ装置では、光源から対物レンズまでの光路長が大きく出来ないという制約があるため、３層以上の情報記録面を有するＢＤへの対応が困難になるという課題がより顕在化する。【０００７】
一般的に、光ピックアップ装置では、光ディスクに対して情報の記録／再生を行う際に、対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向、及び／または、タンジェンシャル方向に沿って傾ける（本明細書ではレンズチルトと呼ぶ）ことで発生するコマ収差により、光ディスクの反りや傾き（本明細書ではディスクチルトと呼ぶ）によって発生するコマ収差をキャンセルさせることが可能となっている。従って、レンズチルトした際に発生するコマ収差量が小さいと、ディスクチルトによるコマ収差を補正するために必要なレンズチルト量が大きくなるため、レンズチルト量のダイナミックレンジを十分に大きく確保する必要が生じて、光ピックアップ装置が大型化したり、アクチュエータの消費電力が増大する、といった問題が発生する。しかし、ＢＤ用の光ピックアップ装置においては、透明基板厚が厚いほうの情報記録面Ｌ０（１００μｍ）に対して情報の記録／再生を行う際には、カップリングレンズを光軸方向に移動させることにより、対物レンズに対して発散光束が入射するため、平行光束が入射する場合に比べてレンズチルトした際のコマ収差量が小さくなる。また、プラスチック材料からなる対物レンズで高ＮＡを実現しようとすると、温度変化によるビームスポットでの球面収差の発生（本明細書では温度収差と呼ぶ）が顕著となり、例えば焦点距離１．４１ｍｍのプラスチック材料からなる対物レンズにおける３０℃変化での球面収差の変化量は約１００ｍλｒｍｓとなり、マレシャル限界値である７０ｍλｒｍｓを超えてしまう。これは、従来のＤＶＤではＮＡが０．６０〜０．６７程度であったため温度変化により発生する球面収差量は比較的小さく、この球面収差を補正する必要はなかったが、ＢＤ用の対物レンズになると球面収差がＮＡの４乗に比例することもあって、温度変化により発生する球面収差量が大きくなるためである。そのため、プラスチック製の対物レンズを搭載したＢＤ用の光ピックアップ装置では、カップリングレンズを光軸方向に移動させることにより温度収差を補正する必要がある。以上より、ＢＤ用の光ピックアップ装置において、プラスチック製の対物レンズを用いて、情報記録面Ｌ０に対して情報の記録／再生を行っている間に、環境温度が高温になった場合には、対物レンズへの入射光の発散度合いが更に大きくなるため、レンズチルトした際のコマ収差量が更に小さくなり、ディスクチルトによるコマ収差を良好に補正することが出来なくなる。【０００８】
かかる課題に対して、特許文献２では、２層の情報記録面を有するＢＤ用のプラスチック製の対物レンズが開示されている。かかる対物レンズは、透明基板厚が厚い方の情報記録面Ｌ０（１００μｍ）に対して情報の記録／再生を行う際に、環境温度が高温（５５度）になりうることを考慮して、３次球面収差を対物レンズの倍率変更により補正した状態におけるディスクチルト感度に対するレンズチルト感度の比が小さくなりすぎないように、球面収差がゼロに補正されるカバーガラス厚をＬ０よりも厚くし、その際の倍率（設計倍率）を負（発散光入射）としている。また、設計倍率における正弦条件を有効半径内の全領域にて補正している。ここで、特許文献２の対物レンズを３層以上の情報記録面を有するＢＤ用の光ピックアップ装置に適用することを考えた場合、以下に述べるような問題がある。
（１）特許文献２の対物レンズを用いると、設計倍率における正弦条件を有効半径の全領域にて補正しているため、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が大きくなる傾向がある。つまり、倍率変化した際の３次球面収差と５次球面収差の比が、カバーガラス厚が変化した際の３次球面収差と５次球面収差の比（約５：１）から大きくかけ離れてしまうので、特許文献２の対物レンズは、２層のＢＤよりも情報記録面の透明基板厚の最大差が大きい３層以上のＢＤの情報記録面に光束を集光する為に用いるのには適していない。
（２）倍率変化した際の３次球面収差の変化量が小さいので、特許文献２の対物レンズは、フォーカスジャンプ時に大きなカップリングレンズの移動量が必要となり、従って薄型の光ピックアップ装置に用いるのに適していない。【０００９】
本発明は、上述の問題を考慮してなされたものであり、フォーカスジャンプ時においても５次球面収差等の高次の球面収差が残留することなく、カップリングレンズの移動量を低減でき、コンパクト且つ低コストでありながら、多層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録／再生を行うことができる光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。【００１０】
尚、本明細書において、「透明基板厚」は光ディスクの光束入射面から情報記録面までの距離のことであり、情報記録面を厚さ方向に複数有する光ディスクでは、それぞれの情報記録面の透明基板厚は互いに異なることになる。【００１１】
また、一般的に、光ピックアップ用の対物レンズは、所定の厚みの透明基板と組み合わせて球面収差（λｒｍｓ）が最小となるように球面収差の補正状態が決定される。本明細書では、かかる所定の厚みの透明基板をカバーガラスと称し、かかる所定の透明基板の厚みをカバーガラス厚又は設計カバーガラス厚と称している。設計時のカバーガラス厚は、光ディスクのいずれかの情報記録面の透明基板厚と同じである場合もあれば、異なる場合もある。カバーガラス厚が変わると対物レンズの特性も変わるので、光ピックアップ用の対物レンズの特性を議論する際には、カバーガラス厚もセットで考える必要がある。【００１２】
このため、本明細書では、対物レンズの特性に関して述べる際には、「カバーガラス」なる言葉を使用し、光ディスクの「透明基板」と区別している。尚、「カバーガラス」という文言を使用しているが、カバーガラス厚は、ガラスに限定されるものではなく、樹脂であってもよい旨を付言しておく。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的は、以下の構成により達成される。【００１４】
請求項１に記載の対物レンズは、波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
プラスチック材料からなり、
前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、（１）式を満たすカバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たし、
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．１      （１）
−０．００３≦Ｍ≦０．００３      （２）
前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つことを特徴とする。【００１５】
３層以上の情報記録面を有するＢＤに適した対物レンズに要求される特性は、少なくとも以下の３つである。
（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が小さいこと。
（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量が小さいこと。
（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う際の対物レンズのチルト感度が小さくなりすぎないこと。特に、プラスチック製の対物レンズを使用する場合には、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合のレンズチルト感度が小さくなり過ぎないことが必要である。【００１６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、上記（特性１）〜（特性３）の全ての特性を実用に耐えうるレベルで有する３層以上の情報記録面を有するＢＤ（以下、３層以上のＢＤと称す）に適した対物レンズを見出した。以下に詳述する。【００１７】
（特性１）について
本発明者らは、対物レンズの設計において正弦条件を満たすべきとする従来の技術常識から離れ、正弦条件をあえて崩すことによって従来技術の問題を解消できないか検討した。しかしながら、特許文献２に示すように、設計倍率を負（発散光入射）とし、かつ、設計倍率における正弦条件を有効半径内の全領域において満足するようにコマ収差の補正状態を設定すると、フォーカスジャンプ時に残留高次球面収差が大きくなり過ぎ、また倍率変化した際の３次球面収差と５次球面収差の比が、カバーガラス厚が変化した際の３次球面収差と５次球面収差の比（約５：１）から大きくかけ離れてしまうことがわかった。かかる知見に基づき本発明者らは、（２）式を満たす前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つようにすることで、フォーカスジャンプ時における高次球面収差を有効に抑制できることを見出したのである。【００１８】
（特性２）について
フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量を小さくするためには、倍率変化に対する球面収差変化量を大きくする必要がある。本発明者らは、検討の結果、（２）式を満たす前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つようにすることで、フォーカスジャンプ時における高次球面収差を有効に抑制できるだけでなく、倍率変化に対する３次球面収差変化量も増大させることが可能となることを見出した。【００１９】
（特性３）について
また、本発明者らは、レンズチルトした際に発生するコマ収差に関して、３層以上のＢＤ用のプラスチック製の対物レンズが満たすべき目標値を検討した。現在、２層のＢＤに対して情報の記録／再生を行う光ピックアップ装置にはプラスチック製の対物レンズが搭載されているものがあり、かかる対物レンズは、透明基板厚が厚いほうの情報記録面Ｌ０（１００μｍ）と透明基板厚が薄いほうの情報記録面Ｌ１（７５μｍ）の中間のカバーガラス厚８７．５μｍと、ゼロの倍率（平行光束が入射する場合に相当する）との組み合わせにて球面収差が最小となるように設計されている。このように設計されたプラスチック製の対物レンズでは、上述したように、レンズチルトした際に発生するコマ収差量が最小となるのは、情報記録面Ｌ０に対して情報の記録／再生を実行中に環境温度が高温になる場合であり、この状態において対物レンズが傾いたこと（レンズチルト）による３次コマ収差発生量をＣＭ（ＬＴ）とする。逆にいうと３層以上のＢＤ用のプラスチック製の対物レンズは、レンズチルトした際に発生するコマ収差量の最小値がＣＭ（ＬＴ）より大きくなるように設計されていれば実用に耐えうる、ということが出来る。比較例として後述するように、情報記録面Ｌ０に対して情報の記録／再生を行う場合に、高温（５５度）にて０．５度のレンズチルトをした状態の２層ＢＤ用のプラスチック製の対物レンズのコマ収差発生量ＣＭ（ＬＴ）は０．０２λｒｍｓ程度であり、同じ状態にて光ディスクを同量傾けた際に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＤＴ）と、ＣＭ（ＬＴ）との比は、０．３６程度となる。本発明者らは、これらの値を目標値として、３層以上のＢＤ用に好適なプラスチック製の対物レンズを検討した結果、常温（２５±３℃）かつ（２）を満たす倍率において、球面収差が最小となるときのカバーガラス厚Ｔが（１）式の下限以上となるように球面収差の補正状態を設定することで、ＣＭ（ＬＴ）の目標値をみたすことを見出した。尚、ＣＭ（ＬＴ）は、カバーガラス厚Ｔが厚いほど大きくすることができるが、カバーガラス厚Ｔが（１）式の上限を超えると、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎて、レンズシフト特性（光ピックアップ装置において、対物レンズがトラッキングを行った際の収差発生量を指す）が劣悪になったり、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差が大きくなったりするという課題が発生するので好ましくない。【００２０】
以上説明したように、請求項１に記載の対物レンズは、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が小さく、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量が小さく、また、プラスチック製の対物レンズでありながら、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎない、という全ての特性を実用に耐えうるレベルで有する。このため、本発明の対物レンズを使用することで、小型、低コスト、かつ、記録／再生特性に優れた、３つ以上の情報記録面を有する光ディスク用の光ピックアップ装置を提供することが可能となる。【００２１】
請求項２に記載の対物レンズは、請求項１に記載の発明において、前記カバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）が、以下の（３）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （３）
ことを特徴とする。【００２２】
球面収差がゼロに補正されるカバーガラス厚ＴをＴＭＡＸよりも厚くしないことにより、透明基板厚が薄い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなることをより一層防止できる。従って、透明基板厚が薄い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う際に、対物レンズがレンズシフトした際のコマ収差発生が大きくなることをより一層防止できる。２層のＢＤよりも情報記録面の透明基板厚の最大差が大きい３層以上のＢＤでは、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎて、レンズシフト特性が劣悪になりやすいので、本請求項に係る発明は、そういった３層以上のＢＤならではのより大きな課題を、解決することが可能となる。即ち、カバーガラス厚Ｔが（３）式の上限を満たすことにより、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎることを更に抑制し、その結果として、レンズシフト特性を更に良好にでき、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差も更に小さく出来るため好ましい。これにより、特許文献２の実施例に比してより優れた効果を奏することが可能となる。【００２３】
請求項３に記載の対物レンズは、波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉レンズであり、
像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、
ガラス材料からなり、
前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、（４）式を満たす厚みのカバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たし、
ＴＭＡＸ×０．７５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （４）
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つことを特徴とする。【００２４】
前述したように、本発明者らは、（２）式を満たす前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つようにすることで、フォーカスジャンプ時における高次球面収差を有効に抑制できることを見出した。【００２５】
また、本発明者らは、前述したように、検討の結果、（２）式を満たす前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持つようにすることで、フォーカスジャンプ時における高次球面収差を有効に抑制できるだけでなく、倍率変化に対する３次球面収差変化量も増大させることが可能となることを見出した。【００２６】
更に、本発明者らは、レンズチルトした際に発生するコマ収差に関して、３層以上のＢＤ用のガラス製の対物レンズが満たすべき目標値を検討した。ガラス製の対物レンズにおいては、温度変化の影響を殆ど無視できるため、プラスチック製の対物レンズを用いた場合に比して、対物レンズへの入射光の発散度合いがそれ程大きくならない。従って、常温（２５±３℃）かつ（２）を満たす倍率において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚がより薄くなることを見出し、結果として、（４）式の下限以上となるように球面収差の補正状態を設定することで、レンズチルトによる３次コマ収差発生量ＣＭ（ＬＴ）の目標値を満たすことを見出した。また、カバーガラス厚Ｔが（４）式の上限を超えないようにすることにより、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎることを防止し、レンズシフト特性が劣悪になったり、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差が大きくなったりすることを防止できる。【００２７】
以上説明したように、請求項３に記載の対物レンズは、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が小さく、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量が小さく、また、ガラス製の対物レンズにおいて、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合でもレンズシフトチルト感度が小さくなり過ぎず、レンズシフト特性を良好に保つことができる、という全ての特性を実用に耐えうるレベルで有する。このため、本発明の対物レンズを使用することで、小型、低コスト、かつ、記録／再生特性に優れた、３つ以上の情報記録面を有する光ディスク用の光ピックアップ装置を提供することが可能となる。【００２８】
請求項４に記載の対物レンズは、請求項３に記載の発明において、前記カバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）が、以下の（５）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．８≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×０．９５      （５）
ことを特徴とする。【００２９】
（５）式を満たすことにより、レンズシフト特性を更に良好にし、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差をより小さくすることができる。【００３０】
請求項５に記載の対物レンズは、波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、前記対物レンズは、単玉レンズであり、像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、常温（２５±３℃）、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）、常温（２５±３℃）における前記波長λ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔにおいて、前記対物レンズの焦点距離ｆと倍率変化ΔＭの積に対する３次球面収差の変化率ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）（λｒｍｓ／ｍｍ）が（６）式を満たす、
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
２１＜｜ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）｜＜２５      （６）
ことを特徴とする。【００３１】
請求項５に記載の発明は、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立するための条件を別な観点から設定したものである。（６）式の下限より大きな値とすることで、倍率変化に対する３次球面収差変化量が十分大きくなり、カップリングレンズの移動量を低減することができ、かつ、フォーカスジャンプした際の高次球面収差が補正不足となることを防止できる。また、（６）式の上限より小さな値とすることで、倍率変化に対する３次球面収差変化量が大きくなりすぎることを防止でき、それにより、フォーカスジャンプした際の高次球面収差が補正過剰となることを防ぐことができる。即ち、（６）式を満たすようにすることで、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。【００３２】
請求項６に記載の対物レンズは、波長λ（３９０ｎｍ＜λ＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、前記対物レンズは、単玉レンズであり、像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、常温（２５±３℃）、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔにおいて、前記対物レンズの倍率を変化させた際に発生する３次球面収差ΔＳＡ３（λｒｍｓ）と５次球面収差ΔＳＡ５（λｒｍｓ）が（７）式を満たす、
−０．００３≦Ｍ≦０．００３            （２）
４．２＜ΔＳＡ３／ΔＳＡ５＜５．２      （７）
ことを特徴とする。【００３３】
請求項６に記載の発明は、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立するための条件を別な観点から設定したものである。（７）式の下限より大きな値とすることで、倍率変化した際の３次球面収差変化量と５次球面収差変化量の比が小さくなりすぎず、フォーカスジャンプした際の高次球面収差が補正過剰となることを防止することができ、残留高次球面収差を低減できる。また、（７）式の上限より小さな値とすることで、倍率変化した際の３次球面収差変化量と５次球面収差変化量の比が大きくなりすぎず、倍率変化に対する３次球面収差変化量が小さくなりすぎず、カップリングレンズの移動量を低減でき、かつ、フォーカスジャンプした際の高次球面収差が補正不足となることを防止できる。即ち、（７）式を満たすようにすることで、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。【００３４】
請求項７に記載の対物レンズは、請求項１から６までのいずれかに記載の発明において、前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、前記有効半径内において正弦条件違反量が負の極大値を持たないことを特徴とする。【００３５】
この様な構成とすることにより、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差をより小さくでき、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量をより小さくでき、また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより抑えることが可能となる。【００３６】
請求項８に記載の対物レンズは、請求項１から６のいずれかに記載の発明において、前記倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、更に、前記正の極大値よりも光軸に近い位置で、正弦条件違反量が負の極大値を持つことを特徴とする。【００３７】
この様な構成とすることにより、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差を小さくでき、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量を小さくでき、また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより抑えることが可能となることに加え、（特性４）対向する２つの光学面が製造誤差により光軸直交方向にシフトしてしまう場合の収差の発生量を抑えることができ、また、（特性５）光軸上のレンズ厚が製造誤差により光軸方向にずれてしまう場合の収差の発生量も抑えることが可能となるため、より製造しやすい対物レンズを提供することが可能となる。【００３８】
請求項９に記載の対物レンズは、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する５次コマ収差ＣＭ５（λｒｍｓ）が（８）式を満たす、
０．０２＜｜ＣＭ５｜＜０．０５      （８）
ことを特徴とする。【００３９】
請求項１０に記載の対物レンズは、請求項９に記載の発明において、常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ３（λｒｍｓ）が（９）式を満たす、
０≦｜ＣＭ３｜＜０．０２            （９）
ことを特徴とする。【００４０】
請求項１１に記載の対物レンズは、波長λ（３９０ｎｍ＜λ＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と対物レンズとを有し、透明基板厚が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズであって、前記対物レンズは、単玉レンズであり、像側開口数（ＮＡ）は０．８以上、０．９５以下であり、常温（２５±３℃）、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する５次コマ収差ＣＭ５（λｒｍｓ）が（８）式を満たす、
−０．００３≦Ｍ≦０．００３        （２）
０．０２＜｜ＣＭ５｜＜０．０５      （８）
ことを特徴とする。【００４１】
請求項１１に記載の発明は、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立するための条件を別な観点から設定したものである。（２）式を満たす前記倍率Ｍにおいて、（８）式を満たすことにより、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。【００４２】
請求項１２に記載の対物レンズは、請求項１１に記載の発明において、常温（２５±３℃）、かつ、前記カバーガラス厚Ｔ、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ３（λｒｍｓ）が（９）式を満たす、
０≦｜ＣＭ３｜＜０．０２                      （９）
ことを特徴とする。【００４３】
請求項１２に記載の発明によって、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止できる。更に、対物レンズがプラスチック製であったとしても、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎることを防止できるため好ましい。【００４４】
請求項１３に記載の対物レンズは、請求項５から１２のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズはプラスチック材料からなることを特徴とする。【００４５】
請求項１４に記載の対物レンズは、請求項１３に記載の発明において、前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、前記カバーガラス厚Ｔが（１）式を満たすことを特徴とする。【００４６】
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．１      （１）
請求項１５に記載の対物レンズは、請求項１４に記載の発明において、前記カバーガラス厚Ｔと前記倍率Ｍが（３）式及び（１０）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （３）
Ｍ＝０                                  （１０）
ことを特徴とする。【００４７】
請求項１６に記載の対物レンズは、請求項５から１２までのいずれかに記載の発明において、前記対物レンズはガラス材料からなることを特徴とする。【００４８】
対物レンズをガラス材料によって構成することにより、温度変化時のカップリングレンズの移動量を低減できるため、カップリングレンズの移動量を小さく抑えることが可能となる。また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合に、高温であったとしても、レンズチルト感度が小さくなりにくいため、好ましい。尚、ＢＤの再生だけでなく、記録を行うことが可能な光ピックアップ装置では、高倍速化の要求が強いため高出力のレーザ光源を使用するケースが多い。ガラス材料は、青紫色波長に対する耐久性が高いので、光ピックアップ装置用の対物レンズとして好適である。【００４９】
請求項１７に記載の対物レンズは、請求項１６に記載の発明において、前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、前記カバーガラス厚Ｔが（４）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．７５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （４）
ことを特徴とする。【００５０】
請求項１８に記載の対物レンズは、請求項１７に記載の発明において、前記カバーガラス厚Ｔと前記倍率Ｍが（５）式及び（１０）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．８≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×０．９５      （５）
Ｍ＝０      （１０）
ことを特徴とする。【００５１】
請求項１９に記載の対物レンズは、請求項１から１８までのいずれかに記載の発明において、前記正弦条件違反量の正の極大値をＯＳＣＭＡＸ（ｍｍ）とし、常温（２５±３℃）における前記波長λ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、（１１）式を満たす、
０．００３＜ＯＳＣＭＡＸ／ｆ＜０．０２２      （１１）
ことを特徴とする。【００５２】
請求項２０に記載の対物レンズは、請求項１から３、請求項５から１７、請求項１９のいずれかに記載の発明において、高温（５５±３℃）、かつ、前記最大の透明基板厚ＴＭＡＸと等しいカバーガラス厚において、前記対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、前記対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態において、前記対物レンズを傾けた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＬＴ）（λｒｍｓ）と、カバーガラスを同量傾けた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＤＴ）（λｒｍｓ）が（１２）式を満たす、
０．３≦｜ＣＭ（ＬＴ）／ＣＭ（ＤＴ）｜≦０．８    （１２）
ことを特徴とする。【００５３】
請求項２０に記載の発明によって、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止できる。更に、対物レンズがプラスチック製であったとしても、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎることを防止できるため好ましい。【００５４】
請求項２１に記載の対物レンズは、請求項１から３、請求項５から１７、請求項１９又は２０のいずれかに記載の発明において、常温（２５±３℃）、かつ、前記最大の透明基板厚ＴＭＡＸと等しいカバーガラス厚において、前記対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、前記対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率Ｍ１と、常温（２５±３℃）、かつ、前記透明基板厚のうち前記最小の透明基板厚ＴＭＩＮと等しいカバーガラス厚において、前記対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、前記対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率Ｍ２が（１３）式を満たす、
０≦Ｍ１／Ｍ２＜０．９２      （１３）
ことを特徴とする。【００５５】
透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合に、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止するためには、カバーガラス厚ＴがＴＭＡＸとＴＭＩＮの間のうち、ＴＭＡＸに近い方が好ましい。その好ましい範囲を倍率の観点から規定したものが、式（１３）である。【００５６】
請求項２２に記載の対物レンズは、請求項１から２１のいずれかに記載の発明において、常温（２５±３℃）における前記波長λ１に対する前記対物レンズの屈折率Ｎと、前記光源側の光学面の有効径最周辺における傾斜角θ（度）が（１４）式を満たす、
−５９．８×Ｎ＋１６２＜θ＜−５９．８×Ｎ＋１６６      （１４）
ことを特徴とする。【００５７】
本発明者等の鋭意研究の結果、図３９に示すように、本発明の実施例は、レンズの屈折率Ｎと、物体側の光学面の有効径最周辺における傾斜角θとが、一定の条件の範囲内に存在することを見出した。当該知見から、本発明の対物レンズを好ましい形状の観点から規定したものが（１４）式である。【００５８】
請求項２３に記載の対物レンズは、請求項１から２２までのいずれかに記載の発明において、前記透明基板厚のうち最小の透明基板厚をＴＭＩＮとし、前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸとしたとき、（１５）式を満たす、
０．０３（ｍｍ）＜ＴＭＡＸ−ＴＭＩＮ＜０．０６（ｍｍ）      （１５）
ことを特徴とする。【００５９】
（１５）式を満たすような、３層以上の情報記録面を有するような光ディスクにおいては、上述したように、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が大きくなりがちであり、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量が大きくなりがちであり、また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合にレンズチルト感度が大きくなりがちになる、というような課題が大きくなるものであるが、本発明は、その様な大きな課題を解決するものである。【００６０】
請求項２４に記載の対物レンズは、請求項１から２３までのいずれかに記載の発明において、常温（２５±３℃）における前記波長λ１に対する前記対物レンズの屈折率をＮ、前記光ディスク側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）（ｍｍ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さをＨ（ｍｍ）としたとき、（１６）式を満たすことを特徴とする。
−２．８×Ｎ＋５．１＜Ｈ＜−２．８×Ｎ＋５．４      （１６）
但し、非球面変形量Ｘ（ｈ）は、前記光ディスク側の光学面の面頂点に接する平面から非球面までの光軸方向の距離で規定し、前記平面から前記光源側に変形する場合を負、前記平面から前記光ディスク側に変形する場合を正とし、Ｈは有効半径を１とした場合の相対値とする。【００６１】
本発明者等の鋭意研究の結果、図４０に示すように、本発明の実施例は、レンズの屈折率Ｎと、像側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）（ｍｍ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さＨ（ｍｍ）とが、一定の条件の範囲内に存在することを見出した。当該知見から、本発明の対物レンズを好ましい形状の観点から規定したものが（１６）式である。【００６２】
請求項２５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１から２４までのいずれかに記載の対物レンズと、光軸方向に移動可能なカップリングレンズとを有し、前記カップリングレンズを光軸方向に移動させることによって、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択することを特徴とする。【００６３】
３層以上の情報記録面を有する光ディスクに対応した光ピックアップ装置は、（課題１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が大きくなりがちであり、（課題２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量が大きくなりがちであり、また、（課題３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合にレンズチルト感度が大きくなりがちになる、というような課題が大きくなるものであるが、本発明の対物レンズを搭載した上で、カップリングレンズを光軸方向に移動させていずれかの情報記録面を選択することにより、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差を小さくでき、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量も小さく抑えられ、また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなり過ぎず、仮に、プラスチック製の対物レンズを用い、透明基板厚が厚く高温時の使用においても、レンズチルト感度が小さくなり過ぎないため、小型、低コスト、かつ、記録／再生特性に優れた、３つ以上の情報記録面を有する光ディスク用の光ピックアップ装置を提供することが可能となる。【００６４】
請求項２６に記載の光ピックアップ装置は、請求項２５に記載の発明において、前記カップリングレンズは単玉レンズからなることを特徴とする。【００６５】
請求項２７に記載の光ピックアップ装置は、請求項２５に記載の発明において、前記カップリングレンズは正のレンズ群及び負のレンズ群の２群構成からなり、前記正のレンズ群の少なくとも１枚のレンズを移動させることによって、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択することを特徴とする。【００６６】
本発明によって、さらにカップリングレンズの移動量を小さく抑えることが可能となり、よりコンパクトな光ピックアップ装置を提供することが可能となる。【００６７】
本発明に係る光ピックアップ装置は、少なくとも１つの光源（第１光源）を有する。勿論、複数種類の光ディスクに対応できるように、複数種類の光源を有していてもよい。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第１光源からの第１光束を第１光ディスクの情報記録面上に集光させるための集光光学系を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、集光光学系が、第２光束を第２光ディスクの情報記録面上に集光させ、第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光するようにしてもよい。また、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第１光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、受光素子が、第２光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光し、第３光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光するようにしてもよい。尚、本明細書で「物体側」とは光源側を意味し、「像側」とは光ディスク側を意味するものとする。【００６８】
第１光ディスクは、厚さがｔ１の透明基板と情報記録面とを有する。第２光ディスクは厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の透明基板と情報記録面とを有する。第３光ディスクは、厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の透明基板と情報記録面とを有する。第１光ディスクがＢＤであり、第２光ディスクがＤＶＤであり、第３光ディスクがＣＤであることが好ましいが、これに限られるものではない。【００６９】
第１光ディスクは、厚み方向に重ねて３つ以上の情報記録面を有するものである。即ち、第１光ディスクは、光ディスクの光束入射面から情報記録面までの距離（これを、本明細書で「透明基板厚」という）が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクである。当然、４つ以上の情報記録面を有していてもよい。また、第２光ディスクや第３光ディスクも複数の情報記録面を有していてもよい。尚、「最大の透明基板厚」とは、複数の情報記録面のうち、光ディスクにおける光束の入射面から最も遠い情報記録面の透明基板厚をいい、「最小の透明基板厚」とは、光ディスクにおける光束の入射面に最も近い情報記録面の透明基板厚をいう。【００７０】
透明基板厚のうち最小の透明基板厚をＴＭＩＮとし、透明基板厚のうち最大の透明基板厚をＴＭＡＸとしたとき、（１５）式を満たす、
０．０３（ｍｍ）＜ＴＭＡＸ−ＴＭＩＮ＜０．０６（ｍｍ）      （１５）
ことが好ましい。【００７１】
（１５）式を満たすような、３層以上の情報記録面を有するような光ディスクにおいては、上述したように、（課題１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差が大きくなりがちであり、（課題２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量が大きくなりがちであり、また、（課題３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合にレンズチルト感度が大きくなりがちになる、というような課題が大きくなるものであるが、本発明は、その様な大きな課題を解決するものである。【００７２】
従って、光ピックアップ装置は、第１光ディスクの複数の情報記録面のうち、いずれかの情報記録面を選択して、光源から出射された光束を対物レンズにより、選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行うものである。【００７３】
本明細書において、ＢＤとは、波長３９０〜４１５ｎｍ程度の光束、ＮＡ０．８〜０．９程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、透明基板の厚さが０．０５〜０．１２５ｍｍ程度であるＢＤ系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録面のみ有するＢＤや、３層以上の情報記録面を有するＢＤ等を含むものであるが、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも３層以上の情報記録面を有するＢＤに対応可能である。更に、本明細書においては、ＤＶＤとは、ＮＡ０．６０〜０．６７程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、透明基板の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を含む。また、本明細書においては、ＣＤとは、ＮＡ０．４５〜０．５１程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、透明基板の厚さが１．２ｍｍ程度であるＣＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等を含む。尚、記録密度については、ＢＤの記録密度が最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。【００７４】
なお、透明基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（１７）、（１８）、（１９）、
０．０５０ｍｍ≦ｔ１≦０．１２５ｍｍ      （１７）
０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ          （１８）
１．０ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ          （１９）
を満たすことが好ましいが、これに限られない。【００７５】
本明細書において、第１光源、第２光源、第３光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第１光源から出射される第１光束の第１波長λ１、第２光源から出射される第２光束の第２波長λ２（λ２＞λ１）、第３光源から出射される第３光束の第３波長λ３（λ３＞λ２）は以下の条件式（２０）、（２１）、
１．５・λ１＜λ２＜１．７・λ１          （２０）
１．８・λ１＜λ３＜２．０・λ１          （２１）
を満たすことが好ましい。【００７６】
また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクとして、それぞれ、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤが用いられる場合、第１光源の第１波長λ１は好ましくは、３５０ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍ以上、４１５ｎｍ以下、第２光源の第２波長λ２は好ましくは５７０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以下、より好ましくは、６３０ｎｍ以上、６７０ｎｍ以下であって、第３光源の第３波長λ３は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。【００７７】
また、第１光源、第２光源、第３光源のうち少なくとも２つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第１光源と第２光源とが１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。【００７８】
受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上のスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。【００７９】
集光光学系は、カップリングレンズと対物レンズを有する。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変えるレンズ群のことをいう。尚、コリメータは、カップリングレンズの一種であって、入射した光束を平行光又は略平行光として出射するカップリングレンズである。カップリングレンズは、正レンズ群のみからなる場合と、正レンズ群と負レンズ群とを有している場合とがあり得る。正レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有する。正レンズ群は、正レンズ１枚のみでもよいし、複数のレンズを有していてもよい。負レンズ群を有する場合、負レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有する。負レンズ群は、負レンズ１枚のみでもよいし、複数のレンズを有していてもよい。好ましいカップリングレンズの例は、単玉レンズの正レンズ１枚のみからなるか、又は、単玉の正レンズ１枚と単玉の負レンズ１枚との組み合わせからなるものである。【００８０】
尚、本明細書では、カップリングレンズにおいて、光軸方向に移動可能とされたレンズを「可動レンズ」と呼ぶことがある。また、本明細書では、「カップリングレンズの移動量」を「可動レンズの移動量」と同じ意味で用いる。【００８１】
ところで、フォーカスジャンプを行う際、カップリングレンズの移動量を小さく抑える方法として、カップリングレンズを構成するレンズ群のうち、光軸方向に移動されるレンズ群のパワーを大きく（すなわち、光軸方向に移動されるレンズ群の焦点距離を短く）することが考えられる。これは、光軸方向に移動されるレンズ群の移動量はそのレンズ群のパワーが大きくなるほど（すなわち、そのレンズ群の焦点距離が短くなるほど）小さくなるからである。然るに、カップリングレンズを一群構成とする場合、光軸方向に移動されるレンズ群の焦点距離（すなわち、カップリングレンズの焦点距離に等しい）を短くすると、対物レンズで集光されたスポットが楕円形状になり、ＢＤに対する情報の記録及び／又は再生に支障が出る虞がある。この理由を以下に述べる。【００８２】
一般的に、光ピックアップ装置の光源として用いられる半導体レーザから射出される光束は楕円形状であるため、楕円の長軸方向と短軸方向の光量分布は異なる。カップリングレンズの焦点距離が短くなりすぎると、カップリングレンズが取り込む光量分布の非対称性が顕著になるため、対物レンズで集光されたスポットが楕円形状になり、ＢＤに対する情報の記録及び／又は再生に支障が出る虞がある。従って、カップリングレンズが一群構成の場合は、フォーカスジャンプ時に必要とされるカップリングレンズの移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることは困難である。【００８３】
上記を両立させるためには、カップリングレンズを正レンズ群と負レンズ群とから構成される２群構成とし、正レンズ群の少なくとも１つのレンズを光軸方向に移動させることにより、光ディスクにおけるいずれの情報記録面に集光するかを選択する構成にすると好ましい。【００８４】
説明を簡略化するために、カップリングレンズを正レンズと負レンズとから構成される２群構成の薄肉レンズ系とし、フォーカスジャンプ時には正レンズを光軸方向に沿って移動させるものとする。正レンズのパワーをＰＰ、正レンズの焦点距離をｆＰ、負レンズのパワーをＰＮ、負レンズの焦点距離をｆＮ、正レンズと負レンズの距離をＬとすると、カップリングレンズ全系のパワーＰＣ及びカップリングレンズ全系の焦点距離ｆＣは、以下の（２２）式、
ＰＣ＝ＰＰ＋ＰＮ−Ｌ・ＰＰ・ＰＮ
ＰＣ＝１／ｆＣ
ＰＣ＝１／ｆＰ＋１／ｆＮ−Ｌ／（ｆＰ・ｆＮ）            （２２）
で表される。【００８５】
ここで、対物レンズの焦点距離をｆＯとすると、カップリングレンズと対物レンズとから構成される集光光学系の倍率Ｍは、以下の（２３）式、
Ｍ＝−ｆＯ／ｆＣ              （２３）
となる。【００８６】
カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を良好にし、対物レンズで集光されたスポットの形状を円形状するためには、光源として使用する半導体レーザから射出される光束の楕円率に対して光学系倍率Ｍを最適な値に設定する必要がある。尚、ＢＤ用の光ピックアップ装置では集光光学系の倍率の最適な値は−０．１程度である。また、光源とカップリングレンズとの間に配置される偏光ビームスプリッタ等の光学素子を配置するスペースを考慮すると、カップリングレンズ全系の焦点距離ｆＣを極端に短くすることは出来ない。さらに、ＢＤに対して情報の記録及び／または再生を行う際の、対物レンズとＢＤの距離（作動距離ともいう）が短くなりすぎず、かつ、光ピックアップ装置を薄型化するためには、対物レンズの焦点距離ｆＯの最適な範囲は自ずと決まる。以上より、（２３）式から、ＢＤ用の光ピックアップ装置用のカップリングレンズとして、その全系の焦点距離範囲はある所定の範囲である必要があり、フォーカスジャンプ時に必要なカップリングレンズの移動量のみを考慮してカップリングレンズ全系の焦点距離ｆＣをむやみに小さくすることは出来ない。【００８７】
ここで、フォーカスジャンプ時の移動量を小さく抑えるために、正レンズのパワーＰＰを大きくし、さらに、カップリングレンズ全系の焦点距離ｆＣが短くなり過ぎないように、負レンズのパワーＰＮの絶対値を大きくすると好ましい（（２２）式を参照）。【００８８】
以上より、正レンズ群と負レンズ群の２レンズ群からなるカップリングレンズにおいて、正レンズ群を光軸方向に動かすことにより、フォーカスジャンプ時に必要とされる正レンズ群の移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることが可能となる。【００８９】
また、正レンズ群と負レンズ群の配置は、光源側から負レンズ群、正レンズ群の順に配置されていても良いし、光源側から正レンズ群、負レンズ群の順に配置されていても良い。好ましい配置は前者である。【００９０】
以上より、カップリングレンズの移動量を減らすという観点から、光ピックアップ装置におけるカップリングレンズの最適な例は、正レンズ１枚と負レンズ１枚の組み合わせから成り、光源側から負レンズ、正レンズの順に配置されているものである。但し、本発明がこれに限られることはなく、カップリングレンズの構成を出来るだけ簡略にするという観点からは、単玉の正レンズ１枚のカップリングレンズという選択肢もあり得る。【００９１】
以上のような理由から、第１光ディスクの選択された情報記録面において発生する球面収差を補正するために、正レンズ群の少なくとも１枚のレンズ（好ましくは正レンズ）は光軸方向に移動可能となっていることが好ましい。例えば、第１光ディスクのある情報記録面の記録及び／又は再生を行い、次に、第１光ディスクの他の情報記録面の記録及び／又は再生を行う場合、カップリングレンズ群の正レンズ群の中の少なくとも１枚のレンズが光軸方向に移動し、光束の発散度を変化させ、対物レンズの倍率を変化させることにより、第１光ディスクの異なる情報記録面へのフォーカスジャンプ時に発生する球面収差を補正する。【００９２】
図１は、本発明者が行った検討結果を示す図である。本発明者は、プラスチック製であって、焦点距離ｆ＝１．１８ｍｍであり光学面が非球面もしくは回折面であり像側開口数が０．８５である対物レンズを例として、複数の情報記録面を有する第１光ディスク（ＢＤ）において、最大限離れた情報記録面にそれぞれ最適な集光スポットを形成した際に生じる最大の球面収差の差Ａ（λｒｍｓ）と、環境温度が±３０℃変化したときに生じる最大の球面収差Ｂ（λｒｍｓ）と、光源の波長が±５ｎｍ変化した際に生じる最大の球面収差Ｃ（λｒｍｓ）とを求めた。これを図１の棒グラフで表す。かかる球面収差は、カップリングレンズを光軸方向に移動させ、対物レンズの倍率を変化させることで補正できるが、同じカップリングレンズを用いるとすると、球面収差量の合計がカップリングレンズの移動量に相当することとなる。【００９３】
ここで、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、情報記録面を２つ有する光ディスクを使用する場合、光学面が非球面屈折面、回折面のいずれの対物レンズでも、球面収差量の合計は４１０〜４３０ｍλｒｍｓ程度であり、カップリングレンズの移動量は比較的小さいといえる。一方、図１（ｃ）に示すように、情報記録面を４つ有する光ディスクを使用する場合、光学面が非球面屈折面の対物レンズでは、球面収差量の合計は６８０ｍλｒｍｓとなり、カップリングレンズの移動量は、情報記録面を２つ有する光ディスクを使用する場合に比べて、約１．５倍必要になる。更に、図１（ｄ）に示すように、光学面が回折面の対物レンズでは、情報記録面を４つ有する光ディスクを使用する場合、回折面の効果として、温度変化に伴って発生する球面収差を低減しているが、その分、波長変化に伴って発生する球面収差が増加してしまい、結果として、球面収差量の合計は６６０ｍλｒｍｓとなり、カップリングレンズの移動量は、情報記録面を２つ有する光ディスクを使用する場合に比べて、同様に約１．５倍必要になる。【００９４】
但し、対物レンズをガラス製とし且つ光学面を非球面屈折面とすると、環境温度変化による球面収差Ｂ（＝１４０ｍλｒｍｓ）がほぼゼロとなるため、よりカップリングレンズの移動量は小さく（図１（ｃ）において球面収差５４０ｍλｒｍｓの補正量相当）なる。さらに、対物レンズをガラス製とし且つ光学面を波長変動時に発生する球面収差を補正する回折面とすると、環境温度変化による球面収差Ｂに加え、回折面の機能により光源の波長変動による球面収差Ｃも減少できるため、カップリングレンズの移動量はより小さく（図１（ｃ）において球面収差５００ｍλｒｍｓの補正量相当）なる。つまり、カップリングレンズの移動量を減らすためには、対物レンズがガラス材料からなることが好ましい。しかしながら、このように対物レンズを改良しても、２つの情報記録面を有する光ディスクの使用時におけるカップリングレンズの移動量に対し、４つの情報記録面を有する光ディスクの使用時におけるカップリングレンズの移動量は依然として２倍程度であるため、カップリングレンズの移動量を抑制するためには、更なる工夫をすることが好ましい。同様なことは、３つの情報記録面もしくは５つ以上の情報記録面を有する光ディスクの使用時におけるカップリングレンズの移動量についても言える。そこで、本発明においては、対物レンズの正弦条件を崩すことで、カップリングレンズの移動量をさらに低減することを可能としている。【００９５】
尚、上記検討において、情報記録面を２つ有する光ディスクとして（光ディスクの光束入射面からの距離が小さいほうの情報記録面をＲＬ１、光ディスクの光束入射面からの距離が大きいほうの情報記録面をＲＬ２、とする）、光ディスクの光束入射面からＲＬ１までの距離が７５μｍであり、光ディスクの光束入射面からＲＬ２までの距離が１００μｍである光ディスクを想定した。さらに、情報記録面を４つ有する光ディスクとして（光ディスクの光束入射面からの距離が最小の情報記録面をＲＬ１、光ディスクの光束入射面からの距離が最大の情報記録面をＲＬ４、とする）、光ディスクの光束入射面からＲＬ１までの距離が５０μｍであり、光ディスクの光束入射面からＲＬ４までの距離が１００μｍである光ディスクを想定した。【００９６】
本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉のプラスチックレンズ又はガラスレンズである。好ましくは単玉の凸レンズからなる対物レンズである。対物レンズは屈折面のみからなっていてもよいし、光路差付与構造を有していてもよい。尚、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、又は熱硬化性樹脂などで光路差付与構造を設けたハイブリッドレンズであってもよい。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。なお、対物レンズの光源側の光学面を物体側の光学面と呼び、光ディスク側の光学面を像側の光学面と呼ぶことがある。対物レンズにおいて、光源側の光学面の曲率半径の絶対値が、像側の光学面の曲率半径の絶対値に比べて小さいことが好ましい。【００９７】
対物レンズがガラスレンズであると、図１を参照して説明したように、温度変化によって発生する球面収差を補正するためにカップリングレンズを移動させる必要がないため、カップリングレンズの移動量を減らすことができ、光ピックアップ装置を小型化できるため好ましい。【００９８】
また、対物レンズをガラスレンズとする場合は、ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下、更に好ましくは４００℃以下であるガラス材料を使用することが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下であるガラス材料を使用することにより、比較的低温での成形が可能となるので、金型の寿命を延ばすことが出来る。このようなガラス転移点Ｔｇが低いガラス材料としては、例えば（株）住田光学ガラス製のＫ−ＰＧ３２５や、Ｋ−ＰＧ３７５（共に製品名）がある。【００９９】
加えて、ガラスレンズを成形して製作する際に重要となる物性値が線膨張係数αである。仮にＴｇが４００℃以下の材料を選んだとしても、樹脂材料と比較して室温との温度差は依然大きい。線膨張係数αが大きい硝材を用いてレンズ成形を行った場合、降温時に割れが発生しやすくなる。硝材の線膨張係数αは、２００（×１０−７／Ｋ）以下にあることが好ましく、更に好ましくは１２０（×１０−７／Ｋ）以下であることが好ましい。【０１００】
ところで、ガラスレンズは一般的にプラスチックレンズよりも比重が大きいため、対物レンズをガラスレンズとすると、重量が大きくなり対物レンズを駆動するアクチュエータに負担がかかる。そのため、対物レンズをガラスレンズとする場合には、比重が小さいガラス材料を使用するのが好ましい。具体的には、比重が４．０以下であるのが好ましく、更に好ましくは比重が３．０以下であるものである。【０１０１】
対物レンズをプラスチックレンズとする場合は、環状オレフィン系の樹脂材料等の脂環式炭化水素系重合体材料を使用するのが好ましい。また、当該樹脂材料は、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃での屈折率が１．５４〜１．６０の範囲内であって、−５℃から７０℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長４０５ｎｍに対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴ（℃−１）が−２０×１０−５〜−５×１０−５（より好ましくは、−１０×１０−５〜−８×１０−５）の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。【０１０２】
脂環式炭化水素系重合体の好ましい例を幾つか、以下に示す。【０１０３】
第１の好ましい例は、下記式（１）で表される繰り返し単位〔１〕を含有する重合体ブロック〔Ａ〕と、下記式（１）で表される繰り返し単位〔１〕並びに下記式（２）で表される繰り返し単位〔２〕または／および下記式（３）で表される繰り返し単位〔３〕を含有する重合体ブロック〔Ｂ〕とを有し、ブロック〔Ａ〕中の繰り返し単位〔１〕のモル分率ａ（モル％）と、前記ブロック〔Ｂ〕中の繰り返し単位〔１〕のモル分率ｂ（モル％）との関係がａ＞ｂであるブロック共重合体からなる樹脂組成物である。【０１０４】
【化１】
2011065276.tif 000003
【０１０５】
（式中、Ｒ１は水素原子、または炭素数１〜２０のアルキル基を表し、Ｒ２−Ｒ１２はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、またはハロゲン基である。）【０１０６】
【化２】
2011065276.tif 000004
【０１０７】
（式中、Ｒ１３は、水素原子、または炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）【０１０８】
【化３】
2011065276.tif 000005
【０１０９】
（式中、Ｒ１４およびＲ１５はそれぞれ独立に、水素原子、または炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）
次に、第２の好ましい例は、少なくとも炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記一般式（１）で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体（Ａ）と、炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記一般式（２）で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体（Ｂ）とを含む樹脂組成物である。【０１１０】
【化４】
2011065276.tif 000006
【０１１１】
〔式中、ｎは０または１であり、ｍは０または１以上の整数であり、ｑは０または１であり、Ｒ１〜Ｒ１８、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であり、Ｒ１５〜Ｒ１８は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、括弧内の単環または多環が二重結合を有していてもよく、またＲ１５とＲ１６と、またはＲ１７とＲ１８とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕【０１１２】
【化５】
2011065276.tif 000007
【０１１３】
〔式中、Ｒ１９〜Ｒ２６はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。〕
樹脂材料に更なる性能を付加するために、以下のような添加剤を添加してもよい。【０１１４】
（安定剤）
フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも１種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し添加することで、例えば、４０５ｎｍといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。【０１１５】
好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート））メタン［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート））］、トリエチレングリコールビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。【０１１６】
また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）スクシネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−オクトキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−ベンジルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−シクロヘキシルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１−アクロイル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）デカンジオエート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレート、４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−１−［２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）プロピオンアミド、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。【０１１７】
また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４′−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４′イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。【０１１８】
また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′−チオジプロピピオネート、ジステアリル  ３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ）−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。【０１１９】
これらの各安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部であることが好ましい。【０１２０】
（界面活性剤）
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止することが可能となる。【０１２１】
界面活性剤の親水基としては、具体的には、ヒドロキシ基、炭素数１以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げられる。ここで、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数６以上のアルキル基、炭素数６以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数６以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、炭素数６以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。この界面活性剤は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも１個ずつ有していればよく、各基を２個以上有していてもよい。【０１２２】
このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（炭素数８〜１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（炭素数８〜１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組合わせて用いてもよい。【０１２３】
界面活性剤は、温度、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑え、成形物の光透過率を高く維持するという観点から、脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０１〜１０質量部添加されることが好ましい。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０５〜５質量部とすることがより好ましく、０．３〜３質量部とすることが更に好ましい。【０１２４】
（可塑剤）
可塑剤は共重合体のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。【０１２５】
可塑剤としては、アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ビス（２−ブトキシエチル）、アゼライン酸ビス（２−エチルヘキシル）、ジプロピレングリコールジベンゾエート、クエン酸トリ−ｎ−ブチル、クエン酸トリ−ｎ−ブチルアセチル、エポキシ化大豆油、２−エチルヘキシルエポキシ化トール油、塩素化パラフィン、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸−ｔ−ブチルフェニル、リン酸トリ−２−エチルヘキシルジフェニル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、トリメリット酸トリ−２−エチルヘキシル、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ  ２７８、Ｐａｒａｐｌｅｘ  Ｇ４０、Ｄｒａｐｅｘ  ３３４Ｆ、Ｐｌａｓｔｏｌｅｉｎ  ９７２０、Ｍｅｓａｍｏｌｌ、ＤＮＯＤＰ−６１０、ＨＢ−４０等の公知のものが適用可能である。可塑剤の選定及び添加量の決定は、共重合体の透過性や環境変化に対する耐性を損なわないことを条件に適宜行われる。【０１２６】
これらの樹脂としては、シクロオレフィン樹脂が好適に用いられ、具体的には、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸや、三井化学社製のＡＰＥＬ、ＴＯＰＡＳ  ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製のＴＯＰＡＳ、ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮなどが好ましい例として挙げられる。【０１２７】
また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、５０以上であることが好ましい。【０１２８】
対物レンズの像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５以下であるプラスチック材料からなる単玉レンズである場合、光ディスクの透明基板厚のうち最大の透明基板厚（最も深い位置にある情報記録面と光ディスクの表面の間の距離）をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、以下の（１）式を満たすカバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．１      （１）
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
ことが好ましい。【０１２９】
また、レンズチルトした際に発生するコマ収差に関して、３層以上のＢＤ用のプラスチック製の対物レンズが満たすべき目標値を検討し、光束入射面から最も遠い位置にある情報記録面（すなわち、透明基板厚が最も厚い情報記録面）に対して情報の記録／再生を実行中に環境温度が高温になった場合に、光ディスクを傾けた際に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＤＴ）と、ＣＭ（ＬＴ）との比は、０．３６程度と設定した。この比の値は、前述したように、２層ＢＤに対して情報の記録／再生を行う、プラスチック製の対物レンズが搭載された光ピックアップ装置にて、透明基板厚が厚いほうの情報記録面Ｌ０（１００μｍ）に対して情報の記録／再生を実行中に環境温度が高温になった場合の、対物レンズがチルトした際の３次コマ収差ＣＭ（ＤＴ）と、光ディスクが傾いた際のＣＭ（ＬＴ）との比に等しい。【０１３０】
本発明者らは、これらの値を目標値として、３層以上のＢＤ用に好適なプラスチック製の対物レンズを検討した結果、常温（２５±３℃）かつ（２）式を満たす倍率において、球面収差が最小となるときのカバーガラス厚Ｔが（１）式の下限以上となるように球面収差の補正状態を設定することで、ＣＭ（ＬＴ）の目標値をみたすことを見出した。尚、ＣＭ（ＬＴ）は、カバーガラス厚Ｔが厚いほど大きくすることができるが、カバーガラス厚Ｔが（１）式の上限を超えると、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎて、レンズシフト特性が劣悪になったり、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差が大きくなったりするという課題が発生するので好ましくない。【０１３１】
より好ましくは、以下の（３）式を満たすことである。
ＴＭＡＸ×０．８５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０            （３）
この時、Ｍ＝０であると特に好ましい。【０１３２】
カバーガラス厚Ｔが（３）式の上限を満たすことにより、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎることを更に抑制し、その結果として、レンズシフト特性を更に良好にでき、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差も更に小さく出来るため好ましい。【０１３３】
更に好ましくは、以下の条件式（３）′を満たすことである。
ＴＭＡＸ×０．９≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×０．９５      （３）′
この時、Ｍ＝０であると特に好ましい。【０１３４】
次に、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５以下であるガラス材料からなる単玉レンズである場合、光ディスクの透明基板厚のうち最大の透明基板厚（最も深い位置にある情報記録面と光ディスクの表面の間の距離）をＴＭＡＸ（ｍｍ）としたとき、常温（２５±３℃）、かつ、以下の（４）式を満たす厚みのカバーガラス厚Ｔ（ｍｍ）において、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときの倍率Ｍが（２）式を満たす、
ＴＭＡＸ×０．７５≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×１．０      （４）
−０．００３≦Ｍ≦０．００３              （２）
ことが好ましい。【０１３５】
ガラス材料からなる対物レンズにおいては、温度変化の影響を殆ど無視できるため、プラスチック製の対物レンズを用いた場合に比して、対物レンズへの入射光の発散度合いがそれ程大きくならない。従って、常温（２５±３℃）かつ（２）を満たす倍率において、球面収差が最小となるときのカバーガラス厚Ｔがより薄くなることを見出し、結果として、（４）式の下限以上となるように球面収差の補正状態を設定することで、レンズシフトチルトによる３次コマ収差発生量ＣＭ（ＬＴ）の目標値をみたすことを見出した。また、カバーガラス厚Ｔが（４）式の上限を超えないようにすることにより、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録／再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎることを防止し、レンズシフト特性が劣悪になったり、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差が大きくなったりすることを防止できる。【０１３６】
より好ましくは、以下の（５）式を満たすことである。
ＴＭＡＸ×０．８≦Ｔ≦ＴＭＡＸ×０．９５            （５）
この時、Ｍ＝０であると特に好ましい。【０１３７】
次に、対物レンズの正弦条件の好ましい条件について説明する。正弦条件とは図２に示すように、光軸からの高さｈ１の光線が、レンズに対して光軸平行入射時に、かかる光線がレンズから出射した際の射出角度がＵである時にｈ１／ｓｉｎＵが一定値を満たすことである。これが光軸からの高さｈ１からの高さに関わらず一定値である場合には、正弦条件が満たされて有効径内の各光線の横倍率が一定であるとみなせる。この正弦条件は軸上での計算値であるが、軸外の横倍率誤差（すなわち軸外コマ収差）補正を行う上では有効である。【０１３８】
一方、ｈ１／ｓｉｎＵが一定値にならない場合、ＯＳＣ＝ｈ１／ｓｉｎＵ−ｆを正弦条件違反量と定義する。図３は、対物レンズにおける正弦条件違反量を横軸にとり、光軸からの高さを縦軸にとって示したグラフである。正弦条件を満足する対物レンズの場合、グラフは縦軸に一致するが、正弦条件を満足しない対物レンズの場合、図３に示すようにグラフは縦軸から正側及び／又は負側に離れることとなる。また、正弦条件を満足しない対物レンズについて、光軸及び有効径付近で正弦条件を満足させるようにすると、正弦条件違反量は必ず極大値を持つ。ここで、正弦条件違反量の正側の極大値をＯＳＣｍａｘとし、負側の極大値をＯＳＣｍｉｎとする。【０１３９】
図３（ａ）に示す特性の対物レンズは、正弦条件違反量が負側の極大値ＯＳＣｍｉｎを１つ有し、正側の極大値ＯＳＣｍａｘを有さない例である。このような対物レンズによれば、面シフト感度が小さく、また軸上厚誤差感度が小さいため、製造が容易である一方、カップリングレンズの移動に伴い、高次球面収差が増大し、倍率変化による球面収差の変化が小さいという特性を有する。従って、３層以上の光ディスクにおける情報記録面の選択のためカップリングレンズを移動する場合に、必要な移動量が増大する恐れがある。【０１４０】
これに対し、本発明の対物レンズである、図３（ｂ）や図３（ｃ）に示す特性の対物レンズは、上述した倍率Ｍにおいて、対物レンズの有効半径の７割から９割の間で正弦条件違反量が正側の極大値ＯＳＣｍａｘを少なくとも１つ有する（好ましくは１つのみ）。図３（ｂ）や図３（ｃ）に示すような、対物レンズの有効半径の７割から９割の間において正弦条件違反量が正側の極大値ＯＳＣｍａｘを有する対物レンズによれば、カップリングレンズの移動に伴って発生する高次球面収差が減少し、倍率変化による球面収差の変化が大きいという特性を有するため、３層以上の光ディスクにおける情報記録面の選択のためカップリングレンズを移動する場合に、必要な移動量を小さくできる。【０１４１】
図３（ｂ）の例においては、正弦条件違反量が、正側の極大値よりも光軸側に負側の極大値を一つ有している。また、図３（ｃ）の例においては、正弦条件違反量が、正側の極大値のみを有し、負側の極大値を有していない。また、図３（ｂ）の例においても、図３（ｃ）の例においても、極大値より周辺部で正弦条件違反量が単調に減少している。【０１４２】
図３（ｂ）に示すような、倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、更に、正弦条件違反量が負の極大値を持つ場合、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差を小さくでき、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量を小さくでき、また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより抑えることが可能となることに加え、（特性４）対向する２つの光学面が製造誤差により光軸直交方向にシフトしてしまう場合の収差の発生量を抑えることができ、また、（特性５）光軸上のレンズ厚が製造誤差により光軸方向にずれてしまう場合の収差の発生量も抑えることが可能となるため、より製造しやすい対物レンズを提供することが可能となる。【０１４３】
一方、図３（ｃ）に示すような、倍率Ｍにおいて、有効半径の７割から９割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、正弦条件違反量が負の極大値を持たない場合、（特性１）フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差をより一層小さくでき、（特性２）フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量をより一層小さくでき、また、（特性３）透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより一層抑えることが可能となる。【０１４４】
また、高次球面収差をより抑制するためには、入射光の発散収束度の変化により対物レンズで発生する３次球面収差及び高次球面収差の変化が、フォーカスジャンプ時に発生する３次球面収差及び高次球面収差の変化とほぼ相似形となるように正弦条件の正の極大値を設定することが好ましい。【０１４５】
対物レンズは、カップリングレンズの移動量を小さくすることを優先して、正弦条件違反量の形状が設定されていてもよいし、フォーカスジャンプ時の残留収差を小さく抑えることを優先して、正弦条件違反量の形状が設定されていてもよい。【０１４６】
また、常温（２５±３℃）、かつ、上述の（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、球面収差（λｒｍｓ）が最小となるときのカバーガラス厚をＴ（ｍｍ）、常温（２５±３℃）における前記波長λ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、
常温（２５±３℃）、かつ、カバーガラス厚Ｔにおいて、対物レンズの焦点距離ｆと倍率変化ΔＭに対する３次球面収差の変化率ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）（λｒｍｓ／ｍｍ）が（６）式を満たす、
２１＜｜ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）｜＜２５      （６）
ことが好ましい。【０１４７】
（６）式を満たすように、対物レンズの倍率変化に対する３次球面収差の変化率を規定することで、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。【０１４８】
より好ましくは、以下の条件式（６）′、
２１．５＜｜ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）｜＜２４．５      （６）′
を満たすことである。【０１４９】
また、常温（２５±３℃）、かつ、カバーガラス厚Ｔにおいて、対物レンズの倍率を変化させた際に発生する３次球面収差ΔＳＡ３と５次球面収差ΔＳＡ５が（７）式を満たす、
４．２＜ΔＳＡ３／ΔＳＡ５＜５．２            （７）
ことが好ましい。【０１５０】
（７）式を満たすようにすることで、倍率変化時の３次球面収差と５次球面収差の変化の比が、カバーガラス厚が変化した際の３次球面収差と５次球面収差の比に近づくため、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。【０１５１】
より好ましくは、以下の条件式（７）′、
４．３＜ΔＳＡ３／ΔＳＡ５＜４．９      （７）′
を満たすことである。【０１５２】
また、常温（２５±３℃）、前述の透明基板厚Ｔ、かつ、倍率Ｍにおいて、対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する５次コマ収差ＣＭ５（λｒｍｓ）が（８）式を満たす、
０．０２＜｜ＣＭ５｜＜０．０５      （８）
ことが好ましい。【０１５３】
条件式（８）は、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立するための条件を別な観点から設定したものである。（２）式を満たす倍率Ｍにおいて、（８）式を満たすことにより、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。【０１５４】
また、常温（２５±３℃）、かつ、カバーガラス厚、かつ、前記倍率Ｍにおいて、前記対物レンズに対して半画角１度の斜め光束を入射させた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ３（λｒｍｓ）が（９）式を満たす、
０≦｜ＣＭ３｜＜０．０２      （９）
ことが好ましい。【０１５５】
条件式（９）を満たすことによって、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止できる。更に、対物レンズがプラスチック製であったとしても、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎることを防止できるため好ましい。【０１５６】
また、対物レンズは、正弦条件違反量の正の極大値をＯＳＣＭＡＸ（ｍｍ）とし、常温（２５±３℃）における前記波長λ１の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、（１１）式を満たす、
０．００３＜ＯＳＣＭＡＸ／ｆ＜０．０２２      （１１）
ことが好ましい。【０１５７】
正弦条件違反量が（１１）式の下限より大きくなるように斜め光束が入射した際のコマ収差の補正状態を設定すると、フォーカスジャンプ時における高次球面収差が補正不足にならず、正弦条件違反量が（１１）式の上限より小さくなるように斜め光束が入射した際のコマ収差の補正状態を設定すると、高次球面収差が補正過剰にならないので、フォーカスジャンプ時における高次球面収差を有効に抑制できる。【０１５８】
より好ましくは、
０．００３＜ＯＳＣＭＡＸ／ｆ＜０．０１５      （１１）′
を満たすことである。【０１５９】
光ディスクに対して情報の記録及び／または再生を行う際に、対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向及び／またはタンジェンシャル方向に沿って傾けることが可能になっていると、光ディスクの反りや傾き（本明細書ではディスクチルトと呼ぶ）によって発生するコマ収差を対物レンズが傾く（本明細書ではレンズチルトと呼ぶ）ことによって発生するコマ収差でキャンセルさせることが可能となり、光ディスクに対する情報の記録及び／または再生を安定して行うことが可能になる。【０１６０】
ここで、レンズチルトにより発生するコマ収差が、ディスクチルトにより発生するコマ収差に対して小さすぎると、ディスクチルトにより発生するコマ収差を補正するために必要なレンズチルト量が大きくなるため、消費電力が増大したり、レンズチルト時に対物レンズと光ディスクが衝突する、といった問題が発生する。【０１６１】
尚、レンズチルトにより発生するコマ収差は、対物レンズの正弦条件違反量に依存して変化し、その正弦条件違反量は、光ディスクに対して情報の記録／再生を行う状態における対物レンズの倍率に依存して変化する。具体的には、対物レンズに対して平行光束が入射する状態において正弦条件違反量が補正された対物レンズは、対物レンズに対して発散光束が入射する状態では正弦条件違反量がマイナス側に変化するため、レンズチルトにより発生するコマ収差量が小さくなる。かかるコマ収差量は、対物レンズに入射する光束の発散度が大きいほど小さくなる。【０１６２】
ＢＤ用の光ピックアップ装置において対物レンズに入射する光束の発散度が最も大きくなるのは、光束入射面からの距離が最も大きい情報記録面に対して情報の記録及び／または再生を行う場合であり、更にプラスチック材料からなる対物レンズの場合、環境温度の変化に起因して発生する球面収差を補正するために、光束の発散度は一層大きくなる。【０１６３】
そこで、高温（５５±３℃）時に、最大の透明基板厚ＴＭＡＸと等しいカバーガラス厚において、対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態において、対物レンズを傾けた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＬＴ）に対する、カバーガラスを同量傾けた場合に発生する３次コマ収差ＣＭ（ＤＴ）の比の絶対値が０．３以上となるように、光束入射面からの距離が最も大きい情報記録面に対して情報の記録及び／または再生を行う状態における対物レンズの正弦条件違反量を設定すると好ましい。これにより、光束入射面からの距離が最も大きい情報記録面に対して情報の記録及び／または再生を行う場合でも、ディスクチルトによるコマ収差をレンズチルトにより良好に補正することが可能となり、光ディスクに含まれる全ての情報記録面に対して良好な記録／再生特性が得られる。【０１６４】
即ち、以下の条件式（１２）、
０．３≦｜ＣＭ（ＬＴ）／ＣＭ（ＤＴ）｜≦０．８      （１２）
を満たすことによって、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止できる。更に、対物レンズがプラスチック製であったとしても、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎることを防止できるため好ましい。【０１６５】
尚、好ましくは、以下の条件式（１２）′、
０．３５≦｜ＣＭ（ＬＴ）／ＣＭ（ＤＴ）｜≦０．８      （１２）′
を満たすことである。【０１６６】
また、かかる効果をより一層発揮するためには、対物レンズの正弦条件違反量や球面収差の補正状態を以下に述べるように設定することがより好ましい。【０１６７】
対物レンズに対して（２）式を満たす倍率Ｍの光束が入射する状態において、最大の透明基板厚ＴＭＡＸと等しいカバーガラス厚を介して集光されたスポットの球面収差の絶対値よりも、最小の透明基板厚ＴＭＩＮと等しいカバーガラス厚を介して集光されたスポットの球面収差のほうが小さくなるように、対物レンズの球面収差の補正状態を設定することである。【０１６８】
これは、光ピックアップ装置において、対物レンズに前記倍率Ｍの光束が入射する状態における可動レンズの位置をＴ０、透明基板厚がＴＭＡＸである情報記録面に対して情報の記録及び／または再生を行う状態における可動レンズの位置をＴ１、透明基板厚がＴＭＩＮである情報記録面に対して情報の記録及び／または再生を行う状態における可動レンズの位置をＴ２としたとき、以下の（２４）式、
｜Ｔ１−Ｔ０｜＜｜Ｔ２−Ｔ０｜              （２４）
が成り立つことと同義である。【０１６９】
さらに、常温（２５±３℃）、かつ、最大の透明基板厚ＴＭＡＸにおいて、対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率Ｍ１と、常温（２５±３℃）、かつ、最小の透明基板厚ＴＭＩＮにおいて、対物レンズによる集光スポットの３次球面収差が補正されるように、対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率Ｍ２が（１３）式を満たす、
０≦Ｍ１／Ｍ２＜０．９２                    （１３）
ことが好ましい。【０１７０】
透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録／再生を行う場合に、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止するためには、ＴがＴＭＡＸとＴＭＩＮの間のうち、ＴＭＡＸに近い方が好ましい。その好ましい範囲を倍率の観点から規定したものが、式（１３）である。【０１７１】
より好ましくは、
０≦Ｍ１／Ｍ２＜０．８                （１３）′
を満たすことである。【０１７２】
また、レンズ形状の観点から、常温（２５±３℃）における波長λ１に対する対物レンズの屈折率Ｎと、光源側（物体側）の光学面の有効径最周辺における傾斜角θ（度）が（１４）式を満たす、
−５９．８×Ｎ＋１６２＜θ＜−５９．８×Ｎ＋１６６      （１４）
ことが好ましい。【０１７３】
図３９に示すように、本発明の実施例は、レンズの屈折率Ｎと、物体側の光学面の有効径最周辺における傾斜角θとが、一定の条件の範囲内に存在することを見出した。当該知見から、本発明の対物レンズを好ましい形状の観点から規定したものが（１４）式である。尚、図３９は、横軸に、常温（２５±３℃）における波長λ１の屈折率Ｎをとり、縦軸に、物体側の光学面の有効径最周辺における傾斜角θ（度）をとって、後述する比較例と実施例１〜１６をプロットした図である。【０１７４】
さらに、レンズ形状の観点から、常温（２５±３℃）における波長λ１に対する対物レンズの屈折率をＮ、光ディスク側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）（ｍｍ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さをＨ（ｍｍ）としたとき、（１６）式を満たすことを特徴とする。
−２．８×Ｎ＋５．１＜Ｈ＜−２．８×Ｎ＋５．４      （１６）
但し、非球面変形量Ｘ（ｈ）は、光ディスク側の光学面の面頂点に接する平面から非球面までの光軸方向の距離で規定し、当該平面から光源側に変形する場合を負、当該平面から光ディスク側に変形する場合を正とし、Ｈは有効半径を１とした場合の相対値とする。【０１７５】
図４０に示すように、本発明の実施例は、レンズの屈折率Ｎと、像側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）（ｍｍ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さをＨ（ｍｍ）とが、一定の条件の範囲内に存在することを見出した。当該知見から、本発明の対物レンズを好ましい形状の観点から規定したものが（１６）式である。尚、図４０は、横軸に、常温（２５±３℃）における波長λ１の屈折率Ｎをとり、縦軸に、像側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さＨをとって、後述する実施例１〜１６をプロットした図であり、実施例の相関関係を示している。【０１７６】
第１光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、第２光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）とし、第３光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ３（ＮＡ２＞ＮＡ３）とする。ＮＡ１は、０．８以上、０．９５以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。ＮＡ２は、０．５５以上、０．７以下であることが好ましい。特にＮＡ２は０．６０又は０．６５であることが好ましい。また、ＮＡ３は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましい。特にＮＡ３は０．４５又は０．５３であることが好ましい。【０１７７】
また、対物レンズは、以下の条件式（２５）を満たすことが好ましい。
０．９≦ｄ／ｆ≦１．５      （２５）
但し、ｄは、対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）を表し、ｆは、第１光束における対物レンズの焦点距離を表す。なお、ｆは、１．０ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下となることが好ましい。【０１７８】
ＢＤのような短波長、高ＮＡの光ディスクに対応する対物レンズの場合、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が大きくなりすぎると、対物レンズに対して軸外光束が入射した際に非点収差が発生しやすくなったり、作動距離が確保出来なくなるという課題が生じる。一方、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が小さくなりすぎると、面シフト感度が大きくなるという課題が生じる。条件式（２５）を満たすことにより非点収差の発生や面シフト感度を抑制することが可能となる。【０１７９】
また、第１光ディスクを用いる際の対物レンズの作動距離は、０．１５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。【０１８０】
本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。【０１８１】
ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。【０１８２】
上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。【０１８３】
前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０１８４】
本発明によれば、コンパクト且つ低コストでありながら、多層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録／再生を行うことができる光ピックアップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】本発明者が行った検討結果に基づく各球面収差を比較して示す図である。
【図２】正弦条件を説明するための図である。
【図３】正弦条件不満足量の例を示す図である。
【図４】光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。
【図５】比較例について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図６】比較例について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図７】実施例１について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図８】実施例１について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図９】実施例２について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図１０】実施例２について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図１１】実施例３について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図１２】実施例３について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図１３】実施例４について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図１４】実施例４について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図１５】実施例５について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図１６】実施例５について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図１７】実施例６について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図１８】実施例６について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図１９】実施例７について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図２０】実施例７について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図２１】実施例８について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図２２】実施例８について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図２３】実施例９について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図２４】実施例９について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図２５】実施例１０について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図２６】実施例１０について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図２７】実施例１１について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図２８】実施例１１について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図２９】実施例１２について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図３０】実施例１２について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図３１】実施例１３について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図３２】実施例１３について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図３３】実施例１４について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図３４】実施例１４について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図３５】実施例１５について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図３６】実施例１５について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図３７】実施例１６について、縦軸に有効半径をとり、横軸に球面収差及び正弦条件をとって示すグラフである。
【図３８】実施例１６について、縦軸に有効半径をとり、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分Ｘ’（ｈ）をとって示すグラフである。
【図３９】横軸に、常温（２５±３℃）における前記波長λの屈折率Ｎをとり、縦軸に、物体側の光学面の有効径最周辺における傾斜角θ（度）をとって、比較例と実施例１〜１６をプロットした図である。
【図４０】横軸に、常温（２５±３℃）における前記波長λの屈折率Ｎをとり、縦軸に、像側の光学面の非球面変形量Ｘ（ｈ）の１回微分Ｘ’（ｈ）が負から正に入れ替わる半径高さＨをとって、実施例１〜１６をプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【０１８６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図４は、厚さ方向に３つの情報記録面ＲＬ１〜ＲＬ３（光ディスクの光束入射面からの距離が小さい順にＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ３とする）を有する光ディスクであるＢＤに対して適切に情報の記録／再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。例えば、図４ではＢＤ専用の光ピックアップ装置を示しているが、対物レンズＯＢＪをＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ互換用としたり、或いはＤＶＤ／ＣＤ用の対物レンズを別個に配置することで、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ互換用の光ピックアップ装置とすることもできる。
【０１８７】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物レンズＯＢＪ、対物レンズＯＢＪをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させ、光ディスクのラジアル方向、及び／または、タンジェンシャル方向に傾ける３軸アクチュエータＡＣ２、λ／４波長板ＱＷＰ、正の屈折力を有する１枚の正レンズからなる正レンズ群Ｌ２と負の屈折力を有する１枚の負レンズからなる負レンズ群Ｌ３とを有するカップリングＣＬ、正レンズ群Ｌ２のみ光軸方向に移動させる１軸アクチュエータＡＣ１、偏光プリズムＰＢＳ、４０５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する半導体レーザＬＤ、センサ用レンズＳＬ、ＢＤの情報記録面ＲＬ１〜ＲＬ３からの反射光束を受光する受光素子ＰＤを有する。本実施の形態においては、カップリングレンズＣＬは、偏光プリズムＰＢＳとλ／４波長板ＱＷＰとの間に配置されている。尚、本実施の形態では、対物レンズＯＢＪはプラスチック製またはガラス製の単玉レンズである。
【０１８８】
まず、ＢＤの第１の情報記録面ＲＬ１に対して記録／再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２は、１軸アクチュエータＡＣ１により実線の位置に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬの負レンズ群Ｌ３を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群Ｌ２を通過して弱い収束光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって第１の厚さの透明基板ＰＬ１を介して、実線で示すように第１の情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。
【０１８９】
第１の情報記録面ＲＬ１上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２及び負レンズ群Ｌ３を通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、３軸アクチュエータＡＣ２により対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、第１の情報記録面ＲＬ１に記録された情報を読み取ることができる。
【０１９０】
次に、ＢＤの第２の情報記録面ＲＬ２に対して記録／再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２は、１軸アクチュエータＡＣ１により一点鎖線の位置に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬの負レンズ群Ｌ３を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群Ｌ２を通過して略平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって第２の厚さ（第１の厚さより厚い）の透明基板ＰＬ２を介して、一点鎖線で示すように第２の情報記録面ＲＬ２上に形成されるスポットとなる。
【０１９１】
第２の情報記録面ＲＬ２上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２及び負レンズ群Ｌ３を通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、３軸アクチュエータＡＣ２により対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、第２の情報記録面ＲＬ２に記録された情報を読み取ることができる。
【０１９２】
次に、ＢＤの第３の情報記録面ＲＬ３に対して記録／再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２は、１軸アクチュエータＡＣ１により点線の位置に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬの負レンズ群Ｌ３を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群Ｌ２を通過して弱い発散光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって第３の厚さ（第２の厚さより厚い）の透明基板ＰＬ３を介して、点線で示すように第３の情報記録面ＲＬ３上に形成されるスポットとなる。
【０１９３】
第３の情報記録面ＲＬ３上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２及び負レンズ群Ｌ３を通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、３軸アクチュエータＡＣ２により対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、第３の情報記録面ＲＬ３に記録された情報を読み取ることができる。
【０１９４】
また、以上の実施の形態において、光ディスクに対して情報の記録及び／または再生行う際に、光ディスクの反りや傾きにより発生するコマ収差を補正するために、３軸アクチュエータＡＣ２で、対物レンズＯＢＪを光ディスクのラジアル方向及び／またはタンジェンシャル方向に沿って傾ける。これにより、反りを持つ光ディスクに対する情報の記録及び／または再生を安定して行え、かつ、光ディスクが回転中に傾いた場合でも情報記録面上のスポットの品質を良好に保つことが可能になる。
【実施例】
【０１９５】
次に、上述の実施の形態に用いることができる対物レンズの実施例について以下に説明する。対物レンズの設計波長は４０５ｎｍ、以下の表中のｒは曲率半径、ｄは第ｉ面から第ｉ＋１面までの光軸方向の間隔、Ｎｄはｄ線（５８７．６ｎｍ）における各面の屈折率、Ｎ４０５は設計波長４０５ｎｍにおける各面の屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数を表している。尚、これ以降（表のレンズデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−３）を、Ｅ（例えば、２．５×Ｅ−３）を用いて表すものとする。対物レンズの光学面は、それぞれ数１式に表１に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。【０１９６】
【数１】
2011065276.tif 000008
【０１９７】
ここで、Ｘ（ｈ）は光軸方向の軸（光の進行方向を正とする）、κは円錐係数、Ａ２ｉは非球面係数、ｈは光軸からの高さ、ｒは近軸曲率半径である。【０１９８】
（比較例）
実施例を説明する前に、比較例について説明する。表１に比較例の対物レンズにかかるレンズデータを示す。比較例は、情報記録面を２つ有する２層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０７５ｍｍ）に対応するプラスチック材料からなる対物レンズである。比較例と、後述する実施例１〜９、１４、１６のプラスチック材料における屈折率の温度依存性（温度変化に対する屈折率変化）は、−１０×１０−５／℃とした。図５に比較例の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図６に、比較例の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図５に示すように、比較例の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣがほぼゼロであり、即ち正弦条件を満たす設計がなされている。【０１９９】
【表１】
2011065276.tif 000009
【０２００】
（実施例１）
表２に実施例１のレンズデータを示す。本実施例は３層以上の多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０７５ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図７に実施例１の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図８に、実施例１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図７に示すように、実施例１の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割４分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２０１】
【表２】
2011065276.tif 000010
【０２０２】
（実施例２）
表３に実施例２のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０８０ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図９に実施例２の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図１０に、実施例２の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図９に示すように、実施例２の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２０３】
【表３】
2011065276.tif 000011
【０２０４】
（実施例３）
表４に実施例３のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０８５ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図１１に実施例３の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図１２に、実施例３の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図１１に示すように、実施例３の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２０５】
【表４】
2011065276.tif 000012
【０２０６】
（実施例４）
表５に実施例４のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０９０ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図１３に実施例４の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図１４に、実施例４の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図１３に示すように、実施例４の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２０７】
【表５】
2011065276.tif 000013
【０２０８】
（実施例５）
表６に実施例５のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０９５ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図１５に実施例５の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図１６に、実施例５の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図１５に示すように、実施例５の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割６分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２０９】
【表６】
2011065276.tif 000014
【０２１０】
（実施例６）
表７に実施例６のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．１ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図１７に実施例６の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図１８に、実施例６の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図１７に示すように、実施例６の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割３分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２１１】
【表７】
2011065276.tif 000015
【０２１２】
（実施例７）
表８に実施例７のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．１１ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図１９に実施例７の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図２０に、実施例７の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図１９に示すように、実施例７の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割４分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２１３】
【表８】
2011065276.tif 000016
【０２１４】
（実施例８）
表９に実施例８のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０９０ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。本実施例は、実施例４に対して軸外収差のＣＭ３が大きめである。図２１に実施例８の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図２２に、実施例８の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図２１に示すように、実施例８の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の７割９分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２１５】
【表９】
2011065276.tif 000017
【０２１６】
（実施例９）
表１０に実施例９のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０９０ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。本実施例は、実施例８に対して軸外収差のＣＭ３が大きめである。図２３に実施例９の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図２４に、実施例９の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図２３に示すように、実施例９の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の７割２分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２１７】
【表１０】
2011065276.tif 000018
【０２１８】
（実施例１０）
表１１に実施例１０のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したガラス製の対物レンズであり、その素材はＳＫ５（株式会社オハラ製）であって、Ｔ＝０．０７５ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図２５に実施例１０の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図２６に、実施例１０の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図２５に示すように、実施例１０の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２１９】
【表１１】
2011065276.tif 000019
【０２２０】
（実施例１１）
表１２に実施例１１のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したガラス製の対物レンズであり、その素材はＳＫ１２（株式会社オハラ製）であって、Ｔ＝０．０８ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図２７に実施例１１の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図２８に、実施例１１の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図２７に示すように、実施例１１の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２２１】
【表１２】
2011065276.tif 000020
【０２２２】
（実施例１２）
表１３に実施例１２のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したガラス製の対物レンズであり、その素材はＬＡＣ１３（ＨＯＹＡ株式会社製）であって、Ｔ＝０．０９５ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図２９に実施例１２の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図３０に、実施例１２の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図２９に示すように、実施例１２の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割７分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２２３】
【表１３】
2011065276.tif 000021
【０２２４】
（実施例１３）
表１４に実施例１３のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したガラス製の対物レンズであり、その素材はＳＫ５（株式会社オハラ製）であって、Ｔ＝０．１ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図３１に実施例１３の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図３２に、実施例１３の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図３１に示すように、実施例１３の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２２５】
【表１４】
2011065276.tif 000022
【０２２６】
（実施例１４）
表１５に実施例１４のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０９ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図３３に実施例１４の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図３４に、実施例１４の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図３３に示すように、実施例１４の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２２７】
【表１５】
2011065276.tif 000023
【０２２８】
（実施例１５）
表１６に実施例１５のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したガラス製の対物レンズであり、その素材はＳＫ５（株式会社オハラ製）であって、Ｔ＝０．０８ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図３５に実施例１５の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図３６に、実施例１５の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図３５に示すように、実施例１５の対物レンズは、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っており、さらに、正の極大値よりも光軸に近い位置にて、負の極大値も持つ例である。【０２２９】
【表１６】
2011065276.tif 000024
【０２３０】
（実施例１６）
表１７に実施例１６のレンズデータを示す。本実施例は、多層ＢＤ（ＴＭＡＸ＝０．１ｍｍ、ＴＭＩＮ＝０．０５ｍｍ）に対応したプラスチック製の対物レンズであり、Ｔ＝０．０９ｍｍ（基準状態のｄ４が対応）とした。図３７に実施例１６の球面収差及び正弦条件カーブを示し、図３８に、実施例１６の光ディスク側光学面における非球面形状の１階微分カーブを示す。図３７に示すように、実施例１６の対物レンズにおいては、正弦条件違反量ＯＳＣが有効半径の８割５分の位置で正の極大値を持っている。一方、正弦条件違反量ＯＳＣは負の極大値を持たない。【０２３１】
【表１７】
2011065276.tif 000025
【０２３２】
表１８（Ａ）〜表１８（Ｃ）に比較例及び実施例１〜５、表１９（Ａ）〜表１９（Ｃ）に実施例６〜１１、表２０（Ａ）〜表２０（Ｃ）に実施例１２〜１６の特性値をまとめて示す。又、表２１、表２２、表２３に、請求項に記載された各条件式の値を示す。尚、表２１〜表２３の値は常温（２５±３℃）の値であり、Ｔ、ＴＭＡＸ、ＴＭＡＸ−ＴＭＩＮ、Ｈの単位はｍｍであり、ΔＳＡ３／ΔＭ、ＣＭ３、ＣＭ５の単位はλｒｍｓであり、θの単位は度（°）である。各実施例を用いると、比較例と比べ、フォーカスジャンプ時の高次球面収差（表１８〜表２０のカバーガラス厚最大における軸上収差の５次球面収差の項を参照）が抑制され、また倍率変化量と焦点距離の積に対する３次球面収差変化量（表２１〜表２３の｜ΔＳＡ３／（ΔＭ×ｆ）｜の項を参照）が増大することがわかる。また、特許文献２のフォーカスジャンプ時の高次球面収差の差が絶対値で０．０２λｒｍｓ以上発生しているのに対し、本実施例の高次球面収差の差は、殆どが０か０．００１λｒｍｓであり、最大でも０．０１λｒｍｓ程度である。ここからも、本発明の対物レンズが、フォーカスジャンプ時の高次球面収差の抑制という点で優れていることが伺える。【０２３３】
【表１８Ａ】
2011065276.tif 000026
【０２３４】
【表１８Ｂ】
2011065276.tif 000027
【０２３５】
【表１８Ｃ】
2011065276.tif 000028
【０２３６】
【表１９Ａ】
2011065276.tif 000029
【０２３７】
【表１９Ｂ】
2011065276.tif 000030
【０２３８】
【表１９Ｃ】
2011065276.tif 000031
【０２３９】
【表２０Ａ】
2011065276.tif 000032
【０２４０】
【表２０Ｂ】
2011065276.tif 000033
【０２４１】
【表２０Ｃ】
2011065276.tif 000034
【０２４２】
【表２１】
2011065276.tif 000035
【０２４３】
【表２２】
2011065276.tif 000036
【０２４４】
【表２３】
2011065276.tif 000037
【０２４５】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。
【符号の説明】
【０２４６】
ＯＢＪ  対物レンズ
ＰＵ１  光ピックアップ装置
ＬＤ  青紫色半導体レーザ
ＡＣ１  １軸アクチュエータ
ＡＣ２  ３軸アクチュエータ
ＰＢＳ  偏光プリズム
ＣＬ  カップリングレンズ
Ｌ２  正レンズ群
Ｌ３  負レンズ群
ＰＬ１  第１の透明基板
ＰＬ２  第２の透明基板
ＰＬ３  第３の透明基板
ＲＬ１  第１の情報記録面
ＲＬ２  第２の情報記録面
ＲＬ３  第３の情報記録面
ＱＷＰ  λ／４波長板
【図１】
2011065276.tif 000038
【図４】
2011065276.tif 000039
【図５】
2011065276.tif 000040
【図７】
2011065276.tif 000041
【図９】
2011065276.tif 000042
【図１１】
2011065276.tif 000043
【図１３】
2011065276.tif 000044
【図１５】
2011065276.tif 000045
【図１７】
2011065276.tif 000046
【図１９】
2011065276.tif 000047
【図２１】
2011065276.tif 000048
【図２３】
2011065276.tif 000049
【図２５】
2011065276.tif 000050
【図２７】
2011065276.tif 000051
【図２９】
2011065276.tif 000052
【図３１】
2011065276.tif 000053
【図３３】
2011065276.tif 000054
【図３５】
2011065276.tif 000055
【図３７】
2011065276.tif 000056
【図２】
2011065276.tif 000057
【図３】
2011065276.tif 000058
【図６】
2011065276.tif 000059
【図８】
2011065276.tif 000060
【図１０】
2011065276.tif 000061
【図１２】
2011065276.tif 000062
【図１４】
2011065276.tif 000063
【図１６】
2011065276.tif 000064
【図１８】
2011065276.tif 000065
【図２０】
2011065276.tif 000066
【図２２】
2011065276.tif 000067
【図２４】
2011065276.tif 000068
【図２６】
2011065276.tif 000069
【図２８】
2011065276.tif 000070
【図３０】
2011065276.tif 000071
【図３２】
2011065276.tif 000072
【図３４】
2011065276.tif 000073
【図３６】
2011065276.tif 000074
【図３８】
2011065276.tif 000075
【図３９】
2011065276.tif 000076
【図４０】
2011065276.tif 000077
【国際調査報告】
2011065276.tif 000078
2011065276.tif 000079
2011065276.tif 000080
2011065276.tif 000081